刘兴锋,周兰伟,朱荣刚

(1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094;2.中国航空工业集团公司 洛阳光电设备研究所,河南 洛阳 471003)

钢筋混凝土是指通过在混凝土基体中加入钢筋而构成的一种复合材料。钢筋混凝土因其具有优异的力学性能,被广泛应用于各类军事和民用工程。钢筋混凝土靶的抗侵彻能力由混凝土和钢筋配置共同决定,钢筋排布造成靶板不同位置抗侵彻能力的差异性。研究战斗部对钢筋混凝土靶板侵彻能力的计算方法,对于侵彻类型战斗部的研制和防护结构的设计具有重要意义。

对钢筋混凝土侵彻问题的研究主要有3种方法:试验方法、理论分析方法和数值模拟方法。研究混凝土侵彻和贯穿问题中最早使用的是试验方法,在试验基础上得到了许多经验公式。如最早使用的Petry公式[1]、俄国的别列赞公式[2]、美国Sandia国家实验室提出的Young公式[3]、工程兵三所公式[4]等均可用于预测不同尺寸弹体对混凝土靶板的侵彻深度或贯穿速度。赵南等[5]开展的弹体高速侵彻钢筋混凝土试验的试验结果与Young公式基本一致。周阳等[6]基于侵爆战斗部对钢筋混凝土结构的侵彻以在楼房内部爆炸时的情况为例,评估了弹药对楼房的毁伤能力。理论分析方法中应用的模型主要有空腔膨胀模型和弹塑性流动力学模型。LUK和FORRESTAL[7-8]将空腔膨胀模型用于混凝土材料,认为材料的响应可以分为弹性区和塑性区,其使用球形空腔膨胀模型分别建立了卵形弹和半球形弹高速侵彻混凝土板的理论模型。……